СОРБЦИЯ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ МОЛЕКУЛЯРНО-ИМПРИНТИРОВАННЫМИ ПОЛИМЕРАМИ

  • Cao Nhat Linh Воронежский государственный университет
  • Alexander N. Zyablov Воронежский государственный университет
  • Olga V. Duvanova Воронежский государственный университет
  • Vladimir F. Selemenev Воронежский государственный университет
Ключевые слова: карбоновые кислоты, полиимид, сорбция, молекулярно-импринтированные полимеры, импринтинг-фактор

Аннотация

Молекулярно-импринтированные полимеры синтезированы в качестве селективного покрытия пьезоэлектрических сенсоров для определения карбоновых кислот в промежуточных фракциях получения ректификованного этилового спирта. Молекулярно-импринтированные полимеры получены путем реорганизации и имидизации цепей полиамидокислоты в N,N-диметилформамиде в присутствии темплата методом нековалентного импринтинга. Для оценки способности молекулярно-импринтированных полимеров распознавать свои темлаты изучены их сорбционные свойства по сравнению с полиимидом в статическом режиме методом прямой кондуктометрии. Время установления равновесия для полиимида и молекулярно-импринтированных полимеров с отпечатками уксусной, пропионовой, масляной кислот составляет 40-80 мин. Вид изотермы сорбции уксусной кислоты характерен для полимерных материалов с микропорами. При сорбции уксусной кислоты при низких концентрациях растворитель-этанол сильно конкурирует с адсорбированным веществом из-за близких молекулярных размеров и присутствия функциональной группы -ОН. Вид изотерм сорбции пропионовой и масляной кислот относится к типу мономолекулярной адсорбции. Сорбция карбоновых кислот полиимидом с молекулярными отпечатками осуществляется преимущественно за счет образования водородных связей между карбоксильными группами адсорбента и адсорбата. По данным сорбции рассчитаны степени извлечения, коэффициенты распределения и значения импринтинг-фактора (IF=3,0-15,1). Показано, что молекулярно-импринтированные полимеры с отпечатками карбоновых кислот обладают лучшей сорбционной способностью по отношению к молекулам кислот, чем их полимеры сравнения. При этом наибольшей сорбционной способностью обладает полимер с отпечатком масляной кислоты. Таким образом, установлена возможность применения молекулярно-импринтированных полимеров с отпечатками карбоновых кислот на основе полиимида в качестве селективного покрытия пьезосенсоров.

Литература

Nikitina S.Yu. Circuitry and the rectification installations calculation methods. Voronezh: VGASU. 2013. 208 p. (in Russian).

Handbook of Alcoholic Beverages: Technical, Analytical and Nutritional Aspects. Ed. by Buglass A.J. John Wiley & Sons, Ltd. 2011. 1204 p.

Nikitina S.Yu., Shakhov S.V, Pyl'nyi D.V., Rudakov O.B. Analytical quality control of rectified ethanol, vodka and alcohol distillates. Pishch. Prom-t'. 2018. N 6. P. 57-60 (in Russian).

Rudakov O.B., Nikitina S.Yu. Trends in the analytical quality control of the potable ethanol. Anal. Kontrol. 2017. V. 21. N 3. P. 180-196 (in Russian). DOI: 10.15826/analitika.2017.21.3.010.

Savchuk S.A., Nuzhnyi V.P. Rozhanets V.V. Chemistry and toxicology of ethyl alcohol and beverages made from it. Chromatographic analysis of alcoholic beverages. M.: Lenand. 2017. 184 p. (in Russian).

Kalach A.V., Zyablov A.N., Selemenev V.F. Sensors in the analysis of gases and liquids. Voronezh: LIO. 2011. 240 p. (in Russian).

Yan S., Fang Y., Gao Z. Quartz crystal microbalance for the determination of daminozide using molecularly imprinted polymers as recognition element. Biosen. Bioelect. 2007. V. 22. N 6. P. 1087-1091. DOI: 10.1016/j.bios.2006.03.007.

Zyablov A.N., Kalach A.V., Zhibrova Yu.A., Selemenev V.F., D'yakonova O.V. Determination of glycine in aqueous solutions using a molecularly imprinted polymer-modified piezosensor. Zhurn. Anal. Khim.. 2010. V. 65. N 1. P. 91-93 (in Russian). DOI: 10.1134/S106193481001017X.

Dmitrienko E.V., Pyshnaya I.A., Martyanov O.N., Pyshnyi D.V. Molecularly imprinted polymers for biomedical and biotechnological applications. Usp. Khim. 2016. V. 85. N 5. P. 513-536 (in Russian). DOI: 10.1070/RCR4542.

Dmitrienko E.V., Bulushev R.D., Haupt K., Kosolobov S.S., Latyshev A.V., Pyshnaya I.A., Pyshnyi D.V. A simple approach to prepare molecularly imprinted polymers from nylon-6. J. Molec. Recognit. 2013. V. 26. N 8. P. 368-375. DOI: 10.1002/jmr.2281.

Zyablov A.N., Govorukhin S.I., Duvanova O.V., Selemenev V.F., Nguyen A.T. Flow-injection determination of valine with piezoelectric sensors, modifided by molecular imprinted polymers. Anal. Kontrol. 2014. V. 18. N 4. P. 438-441 (in Russian).

Volodina L.V., Duvanova O.V., Zyablov A.N., Selemenev V.F., Sokolova S.A., D'yakonova O.V., Falaleev A.V. Analysis of the structure and composition of polymers using molecular imprints of oleic and palmitic acids. Sorbts. Khromatograf. Prots. 2014. V. 14. N 1. P. 111-120 (in Russian).

Khalzova S.A., Krivonosova D.A., Zyablov A.N., Duvanova O.V. Determination of E102, E110, Е122, E124 synthetic dyes in soft drinks by modified piezosensors. Anal. Kontrol. 2017. V. 21. N 2. P. 85-92 (in Russian). DOI: 10.15826/analitika.2017.21.2.006.

Zyablov A.N., Khalzova S.A., Selemenev V.F. Sorption of red food coloring polymers with molecular imprints. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2017. V. 60. N 7. P. 42-47 (in Russian). DOI: 10.6060/tcct.2017607.5595.

Duvanova O.V., Krivonosova I.A., Zyablov A.N., Falaleev A.V., Selemenev V.F., Sokolova S.A. Application of piezoelectric sensors to detection of oleic and palmitic acids in vegetable oils. Industrial laboratory. Diagn. Mater. 2017. V. 83. N 2. P. 18-22 (in Russian).

Duvanova O.V., Volodina L.V., Zyablov A.N., Grechkina M.V., Semiletova E.S., Siniaeva L.А., Kozlov A.T. Analysis of the surface morphology of polymers with molecular imprints of oleic and palmitic acids. Sorbts. Khromatograf. Prots. 2013. V. 13. N 6. P. 884-890 (in Russian).

Mishina A.A., Zyablov A.N., Selemenev V.F. Modeling of molecularly imprinted polymers for glycine based on polyamic acid and colloxylin. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2010. V. 53. N 4. P. 20-24 (in Rus-sian).

Cao Nhat Linh, Duvanova О.V., Zyablov A.N. Application of a molecularly imprinted polymer based on the polyimide as a piezosensor selective coating for determining the oleic acid in oils. Anal. Kontrol. 2019. V. 23. N 1. P. 120-126 (in Russian). DOI: 10.15826/analitika.2019.23.1.006.

Vyacheslavov A.S., Efremova M. Determination of surface area and porosity of materials by the method of gas sorption. М.: MGU. 2011. 65 p. (in Russian).

Cao Nhat Linh, Duvanova О.V., Nikitina S.Iu., Zyablov A.N. Application of piezosensors for determining car-boxylic acids in intermediate products of edible ethanol production. Zav. Lab. Diagn. Mater. 2019. V. 85. N 4. P. 11-16 (in Russian). DOI: 10.26896/1028-6861-2019-85-4-11-16.

Cao Nhat Linh, Akimova M.G., Zyablov A.N. Determination of the acetic acid in intermediate fractions of etha-nol production by modified piezosensor. Sorbts. Khromatograf. Prots. 2019. V. 19. N 1. P. 30-36 (in Russian). DOI: 10.17308/sorpchrom.2019.19/645.

Опубликован
2020-02-08
Как цитировать
Linh, C. N., Zyablov, A. N., Duvanova, O. V., & Selemenev, V. F. (2020). СОРБЦИЯ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ МОЛЕКУЛЯРНО-ИМПРИНТИРОВАННЫМИ ПОЛИМЕРАМИ. ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ», 63(2), 71-76. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20206302.6071
Раздел
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ неорг. и органических веществ, теоретические основы